HYDRO-SKELET: KARAKTERISTIKA OG EKSEMPLER - BIOLOGI - 2025

Et vandskelet eller et hydrostatisk skelet består af et væskefyldt hulrum, der omgiver muskelstrukturer og giver støtte til dyrenes krop. Det hydrostatiske skelet deltager i bevægelse, hvilket giver dyret en bred vifte af bevægelser.

Det er almindeligt i hvirvelløse dyr, der mangler stive strukturer, der tillader kropsstøtte, såsom mejemark, nogle polypper, anemoner og søstjerner og andre pighuder. I deres sted er der hydrostatiske skelet.

Kilde: Af Rob Hille, fra Wikimedia Commons Nogle specifikke strukturer i dyr fungerer ved denne mekanisme, såsom pattedyrs og skildpaddes penis, og edderkoppens ben.

I modsætning hertil er der strukturer, der bruger den hydrostatiske skeletmekanisme, men mangler det væskefyldte hulrum, såsom benene i blæksprutter, pattedyrs tunge og stammen af ​​elefanter.

Blandt de mest fremragende funktioner hos hydrostatiske skeletter er støtte og bevægelse, da det er en muskelantagonist og hjælper med forstærkning af kraft i muskelkontraktion.

Funktionen af ​​et hydrostatisk skelet afhænger af at opretholde et konstant volumen og det tryk, det genererer - dvs. væsken, der fylder hulrummet, er ukomprimerbar.

egenskaber

Dyr kræver specialiserede strukturer til støtte og bevægelse. Til dette er der en lang række skeletter, der giver en antagonist for musklerne, der overfører sammentrækningskraften.

Imidlertid går udtrykket "skelet" ud over de typiske knoglestrukturer hos hvirveldyr eller de udvendige skelet af leddyr.

Et flydende stof kan også opfylde understøttelseskravene ved hjælp af et internt tryk, der danner vandskelet, bredt fordelt i hvirvelløse linie.

Hydroskelettet består af et hulrum eller lukkede hulrum fyldt med væsker, der bruger en hydraulisk mekanisme, hvor sammentrækningen af ​​muskulaturen omsættes til bevægelse af væsken fra et område til et andet, der arbejder på mekanismen for impulsoverførsel - muskelantagonist.

Det grundlæggende biomekaniske træk ved hydroskeletter er konstanten af ​​det volumen, de danner. Dette skal have kompressionsevne, når der anvendes fysiologiske tryk. Dette princip er grundlaget for systemets funktion.

Mekanisme af hydrostatiske skelet

Støttesystemet er rumligt arrangeret som følger: muskulaturen omgiver et centralt fluidfyldt hulrum.

Det kan også arrangeres på en tredimensionel måde med en række muskelfibre, der danner en massiv muskelmasse, eller i et muskelnetværk, der passerer gennem rum fyldt med væske og bindevæv.

Imidlertid er grænserne mellem disse arrangementer ikke veldefinerede, og vi finder hydrostatiske skelet, der har mellemliggende egenskaber. Selvom der er bred variation i hvirvelløse hydroskeletter, fungerer de alle efter de samme fysiske principper.

muskulatur

De tre generelle muskelarrangementer: cirkulære, tværgående eller radiale. Den cirkulære muskulatur er et kontinuerligt lag, der er arrangeret omkring omkredsen af ​​kroppen eller det pågældende organ.

Tværgående muskler inkluderer fibre, der er placeret vinkelret på strukturenes længste akse og kan orienteres vandret eller lodret - i organer med en fast orientering er konventionelle lodrette fibre dorsoventrale og vandrette fibre er tværgående.

Radiale muskler inkluderer på den anden side fibre placeret vinkelret på den længste akse fra den centrale akse mod periferien af ​​strukturen.

De fleste af muskelfibrene i hydrostatiske skeletter er skråtstribet og har evnen til at "super stretch".

Typer bevægelser tilladt

Hydrostatiske skelet understøtter fire typer bevægelse: forlængelse, forkortelse, bøjning og vridning. Når en sammentrækning i muskelen mindskes, sker området med volumenkonstanten, forlængelse af strukturen.

Forlængelse opstår, når nogen af ​​musklerne, lodrette eller vandrette, sammentrækkes for bare at holde tonen mod orienteringen. Faktisk afhænger hele driften af ​​systemet af trykket i den indre væske.

Forestil dig en cylinder med konstant volumen med en indledende længde. Hvis vi mindsker diameteren ved hjælp af en sammentrækning af de cirkulære, tværgående eller radiale muskler, strækker cylinderen sig ud til siderne på grund af det stigende tryk, der opstår inde i strukturen.

I modsætning hertil, hvis vi øger diameteren, forkortes strukturen. Forkortelsen er relateret til sammentrækning af muskler med langsgående arrangementer. Denne mekanisme er vigtig for hydrostatiske organer, såsom tungen i de fleste hvirveldyr.

For eksempel i tentaklerne på en blæksprutte (som bruger en type hydrostatisk skelet) kræver det kun et 25% fald i diameter for at øge 80% i længden.

Eksempler på hydrostatiske skelet

Hydrostatiske skeletter er vidt distribueret i dyreriget. Selvom de er almindelige i hvirvelløse dyr, fungerer nogle hvirveldyrsorganer efter det samme princip. Faktisk er hydrostatiske skelet ikke begrænset til dyr, visse urteagtige systemer bruger denne mekanisme.

Eksempler spænder fra notokortet, der er karakteristisk for havsprøjter, cephalochords, larver og voksne fisk til larver af insekter og krebsdyr. Derefter beskriver vi de to bedst kendte eksempler: polypper og orme

polypper

Anemoner er det klassiske eksempel på dyr, der har et hydrostatisk skelet. Dette dyrs krop dannes af en hul søjle lukket ved basen og med en oral skive i den øverste del, der omgiver mundåbningen. Muskulaturen er dybest set den, der er beskrevet i det foregående afsnit.

Vandet kommer ind gennem mundhulen, og når dyret lukker det forbliver det indre volumen konstant. Således øger sammentrækningen, der mindsker kroppens diameter, højden af ​​anemonen. På samme måde, når anemonen udvider de cirkulære muskler, udvides den, og dens højde falder.

Ormformede dyr (vermiformer)

Det samme system gælder for regnorme. Denne serie af peristaltiske bevægelser (forlængelse og forkortelse af begivenheder) gør det muligt for dyret at bevæge sig.

Disse annelider er kendetegnet ved, at coelomet er opdelt i segmenter for at forhindre, at fluid fra det ene segment trænger ind i det andet, og hver arbejder uafhængigt.

Referencer

1. Barnes, RD (1983). Virvelløse zoologi. Interamerican.
2. Brusca, RC, & Brusca, GJ (2005). Invertebrater. McGraw-Hill.
3. French, K., Randall, D., & Burggren, W. (1998). Eckert. Dyrefysiologi: Mekanismer og tilpasninger. McGraw-Hill.
4. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrerede zoologiske principper (bind 15). McGraw-Hill.
5. Irwin, MD, Stoner, JB, & Cobaugh, AM (Eds.). (2013). Zookeeping: en introduktion til videnskab og teknologi. University of Chicago Press.
6. Kier, WM (2012). Mangfoldigheden af ​​hydrostatiske skelet. Journal of Experimental Biology, 215 (8), 1247-1257.
7. Marshall, AJ, & Williams, WD (1985). Zoologi. Virvelløse dyr (bind 1). Jeg vendte om.
8. Rosslenbroich, B. (2014). Om autonomiens oprindelse: et nyt blik på de vigtigste overgange i evolutionen (bind 5). Springer Science & Business Media.
9. Starr, C., Taggart, R., & Evers, C. (2012). Volumen 5-dyrestruktur og funktion. Cengage Learning.